Question

【題目】如圖所示，在光滑的水平桌面上有一質量為m的正方形均勻導體框，在導體框右側虛線區域內有一條形勻強磁場，磁場的邊界與導體框的一邊平行，方向垂直桌面向下。給導體框一向右的初速度v0，導體框完全離開磁場區域時速度大小為v。已知導體框的寬度小于磁場寬度，下列說法正確的是

A.導體框完全處于磁場中時的速度大小等于

B.導體框全部進入和完全離開磁場過程中，通過導體框某一橫截面的電荷量一定不相等

C.進入和離開磁場過程中，導體框所受安培力方向相同

D.導體框全部進入磁場過程中產生的焦耳熱大于全部離開磁場過程中產生的焦耳熱

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

B.設導體框完全進入磁場的速度大小為，正方形導體框的邊長為L，導體框的電阻值為R，進入和離開磁場過程中，通過導體框橫截面的電荷量為

選項B錯誤。

A.對導體框進入磁場的過程中，由動量定理可知

又電量

解得

則速度變化量

同理，導體框離開磁場的過程中，

故

解得

選項A正確。

C.進入和離開磁場過程中，導體框所受安培力方向均向左，選項C錯誤。

D.導體框進入磁場過程中受到的安培力始終大于離開磁場過程中受到的安培力，故進入過程中克服安培力所做的功大于離開過程中克服安培力所做的功，選項D正確。